DE2913879A1 - Verfahren zur regelung der dicke von bewegten messgutbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Dicke von bewegten Meßgufbahnen. In weiterer Ausgestaltung kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch die Bichte des Materials der Meßgufbahn geregelt werden.

Die Erfindung geht aus von der bekannten Flächengewichtsoder Dickenmessung mit radiometrischen Meßeinrichtungen, wobei im letztgenannten Pail die Dicke aus der Flächenmasse durch Rechnung ermittelt wird. Solche radiometrischen Meßeinrichtungen haben den Kachteil, daß das Meßergebnis abhängig ist von der Ordnungszahl der Atome, aus denen sich das zu messende Material zusammensetzt· Daher ist die Messung der Dicke nur bei konstanter Materialzusammensetzung möglich· Eventuelle Meßfehler durch abweichende Materialzusammensetzungen mußten bisher in Kauf genommen werden. Andererseits haben radiometrische Meßeinrichtungen den Torteil, robuster und unempfindlicher gegenüber Umwelteinflüssen zu sein. Sie können daher im Produktionsprozeß relativ nahe bei einer Fertigungsstation eingesetzt werden· Dadurch wird in Verbindung mit Regelanlagen, in denen die radiometrisch^ Einrichtung eingefügt ist, in vorteilhafter Weise eine möglichst geringe Votzeit erreicht.

Andererseits sind opto-elektronische Meßeinrichtungen bekannt, die vorteilhaft unmittelbar die Dicke der Meßgutbahn unabhängig

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von ihrer Zusammensetzung messen. Solche Anlagen arbeiten überwiegend mit Laserstrahlung. Diese Anlagen haben aber den Nachteil, daß sie empfindlicher sind gegenüber Umwelteinflüssen. Diese Umwelteinflüsse gehen weit stärker als bei radiometrischen Anlagen in das Meßergebnis ein, weil die Dicke, wie erwähnt, unmittelbar gemessen wird· Solche opto-elektronischen Anlagen können entweder als Abstandsmeßeinrichtungen zur Kessung von einem festen Bezugspunkt zu einer auf fester Unterlage, etwa einer Walze, laufenden Meßgutbahn ausgebildet sein· Es sind auch sogenannte Differenzanlagen bekannt, bei denen der Abstand des Meßgutes auf beiden Seiten zu festen Bezugspunkten gemessen und daraus der eigentliche Meßwert ermittelt wird·

In beiden Fällen ist für eine brauchbare Anzeige eine möglichst starre Meßgeometrie erforderlich. Diese kann nun sehr leicht dadurch beeinträchtigt werden, daß das Meßgut eine relativ hohe !Temperatur annimmt, wodurch die Halterungsglieder der Meßeinrichtung in Strahlerrichtung auswandern können· Eine andere Gefahr besteht darin, daß Lageabweiohungen durch Schräglaufen erfolgen· Ein anderer Nachteil ist, daß sich derartige opto-elektronische Meßeinrichtungen nur mit tehr hohen aechani-Bohen Aufwand zur Ermittlung des Querprofile von kontinuierlich hergestellten laufenden Meßgutbahnen verwenden lassen. Denn infolge der erforderlichen strengen Geoaetrieanforderungen Büßte ein Meßbügel mit traversierendem Meßkopf sehr aufwendig sein.

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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile der genannten Meßeinrichtungen zu vermeiden und dadurch eine besonders hohe Meßgenauigkeit zu erzielen·

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das neue Verfahren zur Regelung der Sicke von bewegten Meßgutbahnen dadurch gekennzeichnet) daß nahe hinter einer mit einem Stellglied für die Dicke versehenen Fertigungsstation für das Meßgut durch eine radiometrische Flächengewichtsmeßeinrichtung ein erster Meßwert gewonnen wird, daß in Laufrichtung des Meßgutes hinter der radiometrischen Meßeinrichtung durch eine mit Laserstrahlen arbeitende opto-elektronische Dickenmeßeinriohtung ein zweiter Meßwert gewonnen wird, daß in einer Vergleichsstufe der Meßwert der radiometrischen Meßeinrichtung durch den Meßwert der optoelektronischen Meßeinrichtung korrigiert wird und daß der Vergleichswert als Istwert einer an sioh bekannten Regeleinrichtung zugeführt wird, die das Stellglied der Fertigungsstation steuert.

Soll in Ausgestaltung der Erfindung auch die Sichte der Meßgutbahn berücksichtigt werden, so wird man der Fertigungsstation zunächst ein Stellglied für die Sichte des Materials der Meßgutbahn zuordnen. Der Lösungsweg ist dann dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Vergleichswert in Verbindung mit der Art des Materials der Meßgutbahn in einer an sich bekannten Rechenstufe die Sichte des Materials der Meßgutbahn ermittelt

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wird und daß der erhaltene Wert als Istwert einer an «ich bekannten Regeleinrichtung zugeführt wird, die das Stellglied für die Dichte steuert.

Wie ersichtlich, wird der Vorteil der radiometrischen Meßeinrichtung verwendet, daß dieselbe wegen ihrer Robustheit und Unempfindlichkeit gegen Umwelteinflüsse relativ nahe an der Fertigungsstation, etwa einem verstellbaren Walzengerüst, angeordnet werden kann· Sie systembedingten und weiter oben geschilderten Nachteile werden dadurch vermieden, daß die Vorteile der opto-elektronischen Regelanlage herangezogen werden, indem deren von der Materialzusammensetzung unabhängiger Meßwert als Korrekturgröße für die radiometrieehe Meßeinrichtung verwendet wird· Die opto-elektronisohe Einrichtung läßt sich dabei leicht an einer Stelle anordnen, wo die verschiedenen Umwelteinflüsse nicht mehr so groß sind· Sind die Entfernungen zwischen beiden Anlagen in Laufrichtung des Meßgutes >o groß, daß sich zwischenzeitlich die Zusammensetzung des Materials auf der Strecke ändern kann, so wird der Meßwert der radiometrischen Einrichtung ao lange gespeichert, bis das von ihr gemessene Materialstück die Meßstelle der opto-elektronischen Einrichtung erreicht hat· Wenn die Materialzusammensetzung der Meßgutbahn über ihre Breite konstant bleibt oder ihre allfällige Änderung zu vernachlässigen ist, so kann bei feststehender opto-elektronischer Meßeinrichtung die radio«·trisehe

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Heßeinrichtung zur Ermittlung der Meßwerte über die Breite der Heßgutbahn traversieren. In allen Fällen wird die durch die Sähe der radiometrischen Meßeinrichtung zur Fertigungsstation erreichte geringe Totzeit erhalten und gleichwohl eine erhebliche Steigerung der Meßgenauigkeit erzielt· Mithin werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die spezifischen Vorteile beider Meßeinrichtungen kombiniert, ohne daß dabei ihre Nachteile in Kauf genommen werden müssen·

Demzufolge läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft verwenden zur Regelung der Sicke von Meßgutbahnen, die sich aus mehreren Komponenten zusammensetzen, wobei sich das Verhältnis der einzelnen Komponenten zueinander ändern kann, wie zum Beispiel bei Metall-Legierungen und allen Materialien, die aus Bestandteilen unterschiedlicher Ordnungszahl hergestellt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich sodann vorteilhaft zur Begelung der Dicke von ein- und beidseitig beschichteten imprägnierten, ein- oder mehrfach duplierten Materialien verwenden, wie zum Beispiel Mehrschioht-Kunststoffe, Mehrechichtnetalle, lack- oder kunststoffbeschichtete Metalle·

Ein weiteres vorteilhaftes Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Begelung der Dicke von Materialien,

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deren Dichte sich ändern kann, wobei gleichzeitig außer der Dicke durch bekannte Rechenoperationen die Dichte ermittelt und eingeregelt werden kann. Hier ist zum Beispiel an Schaumstoffe, Papier, Kunststoffe, Gummi, Asbest-Zement und sonstige voluminöse Stoffe zu denken·

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Claims (2)

Frieseke & Hoepfner Erlangen-Bruck, den 4.4.1979 G.m.b.H. Erlangen-Bruck Verfahren zur Regelung der Dicke von bewegten Meßgutbahnen Patentansprüche :

1.) Verfahren zur Regelung der Dicke von laufenden Meßgutbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß nahe hinter einer mit einem Stellglied für die Dicke versehenen Fertigungsetation für das Meßgut durch eine radiometrische Flächengewichtsmeßeinrichtung ein erster Meßwert gewonnen wird, daß in Laufrichtung des Meßgutes hinter der radiometrischen Meßeinrichtung durch eine mit Laserstrahlen arbeitende opto-elektronische Dickenmeßeinrichtung ein zweiter Meßwert gewonnen wird, daß in einer Vergleichsstufe der Meßwert der radiometrischen Meßeinrichtung durch den Meßwert der opto-elektronischen Meßeinrichtung korrigiert wird und daß der Vergleichswert als Istwert einer an sich bekannten Regeleinrichtung zugeführt wird, die das Stellglied der Fertigungsstation betätigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Fertigungsetation ein Stellglied für die Dichte des Materials der Meßgutbahn

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ORIGINAL INSPECTED"

aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Vergleichswert in Verbindung mit der ixt
des Materials der Meßgutbahn in einer an sich bekannten Rechenstufe die Sichte des Materials der Meßgutbahn ermittelt wird und daß der erhaltene Wert als Istwert
einer an sich bekannten Regeleinrichtung zugeführt wird, die das Stellglied für die Sichte betätigt.

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